增升原理和增升裝置主講人：徐峰《飛行原理》目錄contents01.增升裝置的功用和增升原理02.增升裝置增升裝置的功用和增升原理增升裝置的功用和增升原理在機翼上安裝增升裝置的目的是在較低速度下，得到較大的升力，降低飛機起飛著陸速度，改善飛機起飛著陸性能，提高飛機起飛著陸的安全性。隨著現代民用運輸機逐漸大型化、高速化，這些大型飛機的起飛離地和著陸接地速度會越來越高。增升裝置對于提高現代民用運輸機起飛著陸的安全性來說就更為重要。增升裝置的功用和增升原理原理一：改變機翼剖面形狀，加大翼型的彎度：加大機翼彎度可以使上翼面氣流的流速加快，增大上翼面的負壓值，從而提高升力系數。但加大機翼彎度也會增加壓差阻力，并減小臨界迎角值。目前在大型高速民用運輸機上增升裝置的主要增升原理增升裝置的功用和增升原理目前在大型高速民用運輸機上增升裝置的主要增升原理原理二：增大機翼面積：增大機翼面積可以增加升力，但同時也會增加阻力。增升裝置的功用和增升原理目前在大型高速民用運輸機上增升裝置的主要增升原理原理三：控制機翼上的附面層，推遲氣流分離：控制附面層就是利用氣動力表面的一些氣動裝置不斷將動能輸入附面層內；或吸取、吹除附面層。附面層吹除增升裝置增升裝置增升裝置簡單襟翼是裝置在機翼后緣可繞轉軸轉動的小翼面。不使用時，閉合成為機翼后緣的一部分;使用時繞軸向下偏轉。它的增升原理是改變機翼剖面形狀,增大機翼彎度,使上翼面氣流加速，下翼面氣流減速,增大上下翼面壓力差,從而增大升力。1.后緣襟翼簡單襟翼增升裝置1.后緣襟翼開裂式襟翼是裝置在機翼后緣下表面一塊可繞軸轉動的板件。不使用時收回，緊貼合在機翼下表面，成為機翼后緣下表面的一部分;使用時繞軸向下打開。增升原理是增加機翼彎度。另外,打開時,在襟翼板和機翼后緣上表面之間形成一個低壓區,吸引上表面氣流更加快速流動，因而增加上下翼面壓力差,增大了升力。開裂式襟翼增升裝置1.后緣襟翼開縫式襟翼是在簡單襟翼基礎上做了改進。它將轉軸由襟翼前緣正中移到襟翼前緣下表面。使用時，襟翼繞轉軸向下打開,不僅增大機翼彎度,而且在襟翼前緣與機翼后部之間形成收斂式的縫隙,使下翼面高壓氣流通過收斂式的縫隙加速吹向上翼面,往上翼面附面層中輸送動能,防止氣流分離,大大提高了襟翼的增升效果。因為它使用了增大機翼彎度和控制附面層兩種增升原理,增升效果更好。開縫式襟翼增升裝置1.后緣襟翼后退開縫式襟冀與后退式襟冀相似:工作時，襟冀一邊向后退，一邊向下偏轉;同時又與開縫式襟翼相似:后退偏轉的同時，又在襟翼前緣與機翼后部之間形成收斂式縫隙，使下翼面高壓氣流加速吹向上翼面，加快上翼面附面層流動防止氣流分離。這種襟翼也稱富勒襟翼(Fowler)。一些高性能飛機,翼剖面相對厚度較小，多采用這種增升裝置(如圖所示)。富勒襟翼1-機翼2-襟翼3-縫隙增升裝置1.后緣襟翼雙縫式襟翼和三縫式襟翼增升效果很好,但構造較復雜,而且重力較大。目前大型高速民用運輸機為了得到較高的增升效果,大多采用這種形式的后緣襟翼。有些民用運輸機例如波音737,采用三縫式襟翼并不是在主襟翼前安裝兩個小翼面,而是在主襟翼前后各安裝一個小翼面，如圖所示。襟翼工作時，也形成三條收斂式縫隙。三縫式襟翼增升裝置2.前緣襟翼前緣襟翼是安裝在機翼前緣上的增升裝置。有下垂式前緣襟翼和“克魯格”"(Krueger)前緣襟翼兩種形式。克魯格襟翼位于機翼的前緣，它是機翼前緣下表面的一塊面板,如圖(a)所示。不使用時緊貼在機翼前緣下表面,形成機翼外表面。使用時作動簡向外伸出推開克魯格襟翼，使其繞前面的轉軸轉動,向前下方打開,如圖(b)所示。克魯格襟翼打開后，與機翼前緣之間可根據需要安排成無縫隙或有縫隙的兩種。（a）（b）克魯格襟翼克魯格襟翼閉合克魯格襟翼打開增升裝置2.前緣襟翼下垂式前緣襟翼就是一個可操縱的機翼前緣,不使用時,保持機翼前緣原形(見圖(a)),使用時,在作動簡驅動下，整個前緣向下滑動下垂式前緣襟翼（a）（b）（a）—襟翼閉合（b）—襟翼打開增升裝置3.前緣縫翼前緣縫翼是安裝在機翼前緣的一個小翼面。工作時小翼面與機翼前緣之間形成收斂式的縫隙。下翼面高壓氣流通過縫隙加速吹向上翼面,使上翼面氣流加速，降低上翼面壓強，增加了升力;并往上翼面附面層中輸送動能，加快附面層內氣流的流速，消除了旋渦，延緩了氣流的分離,避免了大迎角下的失速,如圖所示。(a)縫翼閉合時,在大迎角下發生氣流分離,旋渦很多前緣縫翼打開時氣流分離被推遲(b)縫翼打開時,旋渦很少,恢復了空氣的平滑流動增升裝置4.控制附面層的增升裝置前述安裝在機翼前緣或后緣的增升裝置都會使飛機的結構復雜化，而且也會增加機體結構重力。這些增升裝置安裝在現代高速飛機的大后掠角、小展弦比機翼上,增升效果也會被削弱。為此飛機上還采用控制附面層的增升裝置。控制附面層的目的就是防止或推遲附面層分。在附面層以外流場出現的逆壓作用下,機體表面的氣流會脫離表面生成大量的旋渦，造成附面層分離。附面層一旦發生分離產生壓差阻力遠遠大于摩擦阻力，使飛行阻力增加。附面層分離也會使機翼升力面減小，飛機的升力下降,附面層分離區域的繼續擴大最終會導致飛機的失速。因此,控制附面層防止或推遲其分離在提高增升裝置的增升效果,增大最大升力系數和臨界迎角以及減小阻力方面都能取得良好的效果。增升裝置附面層吹除裝置：如圖所示。吹除裝置可以安裝在靠近機翼前緣，高壓空氣從前緣附近吹出，使機翼上表面的附面層氣流加速。也可以安裝在機翼的后緣、襟翼的前面。高壓空氣從機翼后緣吹出，沿襟翼的上表面流過，推遲襟翼附面層分離，起到增升的作用。這就形成了吹氣襟翼。附面層吹除增升裝置增升裝置附面層吸取增升裝置：如圖所示。這種增升裝置是利用吸氣泵，通過機翼上表面的縫隙吸取附面層，減小附面層的厚度。附面層吸取增升裝置增升裝置渦流發生器和翼刀:前面介紹的渦流發生器可以將外界氣流的能量不斷輸入附面層,加速附面層內氣